KR20160090243A - 레이저 가공 장치 - Google Patents

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Abstract

가공 효율을 더욱 높인 레이저 가공 장치를 제공한다.
피가공물(11)을 유지하는 유지 수단(6)과, 레이저 광선(L)을 조사하는 레이저 조사 수단(30)과, 유지 수단과 레이저 조사 수단을 가공 이송 방향으로 상대적으로 이동시키는 가공 이송 수단(8)과, 유지 수단과 레이저 조사 수단을 인덱싱 이송 방향으로 상대적으로 이동시키는 인덱싱 이송 수단(8)과, 각 부의 움직임을 제어하는 제어 수단(44)을 구비하고, 제어 수단은, 유지 수단에 대하여 레이저 조사 수단을 정지시키는 정지 단계에 요하는 시간을 ta, 레이저 광선의 조사 위치를 다음 분할 예정 라인에 맞추는 인덱싱 단계에 요하는 시간을 tb로 하여, tb>ta인 경우, 정지 단계와 인덱싱 단계를 동시에 개시하고, 정지 단계가 종료한 후의 인덱싱 단계의 남는 시간(tb-ta)을 이용하여, 유지 수단에 대하여 레이저 조사 수단을 가속시키는 개시 단계를 실시한다.

Description

레이저 가공 장치{LASER PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치에 관한 것이다.
분할 예정 라인으로 구획된 각 영역에 IC 등의 디바이스가 형성된 반도체 웨이퍼는, 예컨대 레이저 가공 장치로 가공되어, 각 디바이스에 대응하는 복수의 디바이스 칩으로 분할된다. 레이저 가공 장치는 일반적으로, 반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 흡인 유지하는 척테이블과, 레이저 광선을 조사하는 레이저 조사 유닛을 구비하고 있다.
이 레이저 가공 장치로 피가공물을 가공하기 위해서는, 레이저 조사 유닛과 척테이블을 분할 예정 라인에 대하여 평행한 방향으로 상대 이동(이하, 가공 이송이라고도 함)시키면서, 레이저 조사 유닛으로부터 레이저 광선을 조사한다. 이에 따라, 척테이블에 흡인 유지된 피가공물의 분할 예정 라인을 따라서 레이저 광선을 조사하여 피가공물을 가공할 수 있다.
그런데, 전술한 바와 같은 레이저 가공 장치의 가공 효율을 높이기 위해, 분할 예정 라인에 대하여 평행한 방향으로 레이저 조사 유닛과 척테이블을 왕복 이동시키면서 피가공물을 가공하는 가공 방법이 실용화되어 있다.
이 가공 방법에서는, 예컨대 왕로(往路)에서의 가공이 종료한 후에, 레이저 조사 유닛과 척테이블의 상대 이동(가공 이송)을 정지시킨다. 다음으로, 분할 예정 라인에 대하여 수직인 방향으로 레이저 조사 유닛과 척테이블을 상대 이동(이하, 인덱싱 이송이라고도 함)시켜, 귀로에서 가공해야 할 분할 예정 라인의 연장선상에 레이저 광선의 조사 위치를 맞춘다. 그 후, 귀로에서의 가공을 개시한다.
또한, 가공 이송의 정지에 요하는 시간 및 인덱싱 이송에 요하는 시간에 착안한 새로운 기술도 제안되어 있다(예컨대 특허문헌 1 참조). 이 기술에서는, 가공 이송의 정지와 인덱싱 이송을 병렬로 실시하고, 인덱싱 이송에 요하는 시간을 실질적으로 제로로 함으로써, 다음 가공의 개시에까지 요하는 시간을 단축하여 가공 효율을 높이고 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2012-161799호 공보
최근에는, 디바이스 칩의 생산성을 높이기 위해, 피가공물의 대형화가 진행되고 있다. 피가공물이 대형화하면, 가공해야 할 분할 예정 라인의 수도 증가하기 때문에, 레이저 가공 장치에는 가공 효율을 한층 더 향상시키는 것이 요구되고 있다.
본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 가공 효율을 더욱 높인 레이저 가공 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 레이저 광선을 조사하여 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치로서, 피가공물을 유지하는 유지 수단과, 그 유지 수단에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 조사 수단과, 그 유지 수단과 그 레이저 조사 수단을 가공 이송 방향으로 상대적으로 이동시키는 가공 이송 수단과, 그 유지 수단과 그 레이저 조사 수단을 인덱싱 이송 방향으로 상대적으로 이동시키는 인덱싱 이송 수단과, 각 부의 움직임을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 그 제어 수단은, 그 유지 수단에 대하여 그 레이저 조사 수단을 그 가공 이송 방향에 평행한 제1 방향으로 미리 정해진 속도로 이동시키면서, 그 레이저 조사 수단으로부터 레이저 광선을 조사하여, 그 유지 수단에 유지된 피가공물을 임의의 분할 예정 라인을 따라서 피가공물의 단부까지 가공하는 가공 단계와, 그 가공 단계의 후, 그 유지 수단에 대하여 그 레이저 조사 수단을 정지시키는 정지 단계와, 그 유지 수단과 그 레이저 조사 수단을 그 인덱싱 이송 방향으로 상대적으로 이동시켜, 그 레이저 광선의 조사 위치를 다음에 가공하는 분할 예정 라인의 연장선상에 맞추는 인덱싱 단계와, 그 정지 단계의 후, 그 유지 수단에 대하여 그 레이저 조사 수단을 그 제1 방향과는 반대의 제2 방향으로 가속시켜, 그 레이저 광선이 피가공물의 단부에 도달하기 전에 그 미리 정해진 속도로 도달시키는 개시 단계를 실시할 때에, 그 정지 단계에 요하는 시간을 ta, 그 인덱싱 단계에 요하는 시간을 tb로 하여, tb>ta인 경우, 그 가공 단계의 후에 그 정지 단계와 그 인덱싱 단계를 동시에 개시하고, 그 정지 단계가 종료한 후의 그 인덱싱 단계의 남는 시간(tb-ta)을 이용하여 그 개시 단계를 실시하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치가 제공된다.
본 발명에 따른 레이저 가공 장치에서는, 정지 단계에 요하는 시간보다 인덱싱 단계에 요하는 시간이 길어지는 경우에, 정지 단계와 인덱싱 단계를 동시에 개시하고, 정지 단계가 종료한 후의 인덱싱 단계의 남는 시간을 이용하여 개시 단계를 실시하기 때문에, 정지 단계에 요하는 시간을 실질적으로 제로로 하여, 개시 단계에 요하는 시간을 실질적으로 단축할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 레이저 가공 장치에서는, 정지 단계와 인덱싱 단계를 병렬로 실시하고, 또한, 인덱싱 단계와 개시 단계를 병렬로 실시하기 때문에, 다음 가공에까지 요하는 시간을 단축하여 가공 효율을 더욱 높일 수 있다.
도 1은 레이저 가공 장치를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 피가공물이 가공되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 3의 (A), 도 3의 (B) 및 도 3의 (C)는, 인덱싱 단계와 개시 단계를 병렬로 실시하는 경우의 레이저 광선의 궤적의 예를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 관해 설명한다. 도 1은, 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 레이저 가공 장치(2)는, 각 구조가 탑재되는 직방체형의 베이스(4)를 구비하고 있다.
베이스(4)의 상면에는, 척테이블(유지 수단)(6)을 X축 방향(가공 이송 방향) 및 Y축 방향(인덱싱 이송 방향)으로 이동시키는 수평 이동 기구(가공 이송 수단, 인덱싱 이송 수단)(8)가 설치되어 있다. 수평 이동 기구(8)는, 베이스(4)의 상면에 고정되며 Y축 방향에 평행한 한쌍의 Y축 가이드 레일(10)을 구비하고 있다.
Y축 가이드 레일(10)에는, Y축 이동 테이블(12)이 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. Y축 이동 테이블(12)의 이면측(하면측)에는 너트부(도시되지 않음)가 설치되어 있고, 이 너트부에는, Y축 가이드 레일(10)과 평행한 Y축 볼나사(14)가 나사 결합되어 있다.
Y축 볼나사(14)의 일단부에는 Y축 펄스 모터(16)가 연결되어 있다. Y축 펄스 모터(16)로 Y축 볼나사(14)를 회전시킴으로써, Y축 이동 테이블(12)은 Y축 가이드 레일(10)을 따라서 Y축 방향으로 이동한다.
Y축 이동 테이블(12)의 표면(상면)에는, X축 방향에 평행한 한쌍의 X축 가이드 레일(18)이 고정되어 있다. X축 가이드 레일(18)에는, X축 이동 테이블(20)이 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. X축 이동 테이블(20)의 이면측(하면측)에는 너트부(도시되지 않음)가 설치되어 있고, 이 너트부에는, X축 가이드 레일(18)과 평행한 X축 볼나사(22)가 나사 결합되어 있다.
X축 볼나사(22)의 일단부에는 X축 펄스 모터(24)가 연결되어 있다. X축 펄스 모터(24)로 X축 볼나사(22)를 회전시킴으로써, X축 이동 테이블(20)은 X축 가이드 레일(18)을 따라서 X축 방향으로 이동한다.
X축 이동 테이블(20)의 표면측(상면측)에는, 피가공물(11)(도 2 참조)을 흡인 유지하는 척테이블(6)이 배치되어 있다. 피가공물(11)은, 예컨대 원반형의 반도체 웨이퍼나 사파이어 기판 등이며, 표면(11a)측은, 중앙의 디바이스 영역과, 디바이스 영역을 둘러싸는 외주 잉여 영역으로 나누어져 있다.
디바이스 영역은, 격자형으로 배열된 분할 예정 라인(스트리트)에 의해 복수의 영역으로 더 구획되어 있고, 각 영역에는 IC 등의 디바이스(13)가 형성되어 있다. 피가공물(11)의 이면(11b)측에는 점착 테이프(15)가 접착되어 있고, 점착 테이프(15)의 외주 부분에는 고리형의 프레임(17)이 고정되어 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 척테이블(6)의 표면(상면)은, 피가공물(11)을 흡인 유지하는 유지면(6a)으로 되어 있다. 이 유지면(6a)은, 척테이블(6)의 내부에 형성된 유로(도시되지 않음)를 통하여 흡인원(도시되지 않음)과 접속되어 있다.
척테이블(6)의 하측에는 회전 기구(도시되지 않음)가 설치되어 있고, 척테이블(6)은 이 회전 기구에 의해 Z축의 둘레에 회전한다. 또한, 척테이블(6)의 주위에는, 고리형의 프레임(17)을 사방으로부터 사이에 끼워 고정하는 4개의 클램프(26)가 설치되어 있다.
수평 이동 기구(8)의 후방에는, 정면에서 볼 때 대략 L자형의 지지 구조(28)가 설치되어 있다. 지지 구조(28)의 일방측의 측면에는, 레이저 조사 유닛(레이저 조사 수단)(30)을 Z축 방향(수직 방향)으로 이동시키는 수직 이동 기구(32)가 설치되어 있다. 수직 이동 기구(32)는, 지지 구조(28)의 일방측의 측면에 고정되며 Z축 방향에 평행한 Z축 가이드 레일(34)을 구비하고 있다.
Z축 가이드 레일(34)에는, 지지 블록(36)이 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. 지지 블록(36)의 이면측(지지 구조(28)측)에는 너트부(도시되지 않음)가 설치되어 있고, 이 너트부에는, Z축 가이드 레일(34)과 평행한 Z축 볼나사(도시되지 않음)가 나사 결합되어 있다.
Z축 볼나사의 일단부에는 Z축 펄스 모터(38)가 연결되어 있다. Z축 펄스 모터(38)로 Z축 볼나사를 회전시킴으로써, 지지 블록(36)은 Z축 가이드 레일(34)을 따라서 Z축 방향으로 이동한다. 지지 블록(36)에는, 레이저 조사 유닛(30)을 지지하는 지지 아암(40)이 고정되어 있다.
지지 아암(40)에는, 레이저 광선(L)(도 2 참조)을 하측으로 조사하는 레이저 조사 유닛(30)이 설치되어 있다. 레이저 조사 유닛(30)은 집광기(도시되지 않음)를 구비하고 있고, 레이저 발진기(도시되지 않음)에 의해 펄스 발진되는 레이저 광선(L)을, 척테이블(6)에 흡인 유지된 피가공물(11)에 조사한다.
레이저 조사 유닛(30)과 인접하는 위치에는, 피가공물(11)의 표면(11a)측을 촬상하는 카메라(42)가 설치되어 있다. 카메라(42)로 촬상된 화상은, 예컨대 피가공물(11)에 대한 레이저 조사 유닛(30)의 위치 등을 조정할 때에 사용된다.
척테이블(6), 수평 이동 기구(8), 레이저 조사 유닛(30), 수직 이동 기구(32), 카메라(42) 등의 각 구성 요소는, 제어 장치(제어 수단)(44)에 접속되어 있다. 제어 장치(44)는, 피가공물(11)이 적절히 가공되도록 각 구성 요소의 동작을 제어한다.
도 2는, 본 실시형태의 레이저 가공 장치(2)에 의해 피가공물(11)이 가공되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 제어 장치(44)는, 레이저 광선(L)의 조사 위치를 가공 대상의 분할 예정 라인의 연장선상에 위치 부여한 후에, 후술하는 가공 단계, 정지 단계, 인덱싱 단계, 개시 단계를 반복하여 피가공물(11)을 가공한다.
또, 본 실시형태의 레이저 가공 장치(2)에서는, 척테이블(6)측을 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시키지만, 본 발명의 레이저 가공 장치는, 척테이블(6)과 레이저 조사 유닛(30)을 상대적으로 이동시킬 수 있도록 구성되어 있으면 된다. 구체적으로는, 예컨대 레이저 조사 유닛(30)측을 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시키는 것도 가능하다. 그 때문에, 이하의 설명에서는, 척테이블(6)과 레이저 조사 유닛(30)의 상대적인 움직임에 관해서만 언급한다.
가공 단계에서는, 척테이블(6)에 대하여 레이저 조사 유닛(30)을 X축 방향에 평행한 제1 방향(예컨대 방향 X1)으로 임의의 속도 v로 이동시키면서, 레이저 조사 유닛(30)으로부터 레이저 광선(L)을 조사한다. 속도 v는, 예컨대 피가공물(11)의 재질이나 두께, 레이저 광선(L)의 파장, 파워 밀도, 반복 주파수 등의 조건에 따라서 설정된다. 이에 따라, 도 2에 나타낸 바와 같이, 가공 대상의 분할 예정 라인을 따라서 분할의 기점이 되는 기점 영역(19)을 형성할 수 있다.
기점 영역(19)은, 피가공물(11)에 흡수되기 쉬운 파장의 레이저 광선을 이용하여 형성되는 가공홈이어도 좋고, 피가공물(11)에 흡수되기 어려운 파장의 레이저 광선을 이용하여 형성되는 개질 영역이어도 좋다. 가공 대상의 분할 예정 라인을 따라서 피가공물(11)이 단부까지 가공되면, 가공 단계는 종료한다.
가공 단계의 후에는, 척테이블(6)에 대하여 레이저 조사 유닛(30)을 정지시키는 정지 단계를 실시한다. 또한, 척테이블(6)과 레이저 조사 유닛(30)을 Y축 방향으로 상대적으로 이동시켜, 레이저 광선(L)의 조사 위치를 다음에 가공해야 할 분할 예정 라인의 연장선상에 맞추는 인덱싱 단계를 실시한다.
또한, 정지 단계의 후에는, 척테이블(6)에 대하여 레이저 조사 유닛(30)을 제1 방향과는 반대의 제2 방향(예컨대 방향 X2)으로 미리 정해진 속도 v까지 가속시키는 개시 단계를 실시한다. 이 개시 단계에서는, 레이저 광선(L)(레이저 광선(L)의 조사 위치)이 피가공물(11)의 단부에 도달하기 전에, 척테이블(6)에 대하여 레이저 조사 유닛(30)을 미리 정해진 속도 v까지 가속시킨다.
개시 단계의 후에는 다시 가공 단계가 실시된다. 또, 이 가공 단계에서는, 척테이블(6)에 대하여 레이저 조사 유닛(30)을 제2 방향(예컨대 방향 X2)으로 속도 v로 이동시키면서, 레이저 조사 유닛(30)으로부터 레이저 광선(L)을 조사한다.
이와 같이, 척테이블(6)에 대하여 레이저 조사 유닛(30)을 왕복 이동시키면서 피가공물(11)을 가공함으로써, 왕로에서만, 또는 귀로에서만 가공하는 경우와 비교해서 가공 효율을 높일 수 있다.
또한, 제어 장치(44)는, 전술한 정지 단계, 인덱싱 단계, 개시 단계를 실시할 때에, 정지 단계와 인덱싱 단계를 병렬로 실시한다. 또한, 미리 정해진 조건을 만족하는 경우, 제어 장치(44)는 인덱싱 단계와 개시 단계를 병렬로 실시한다.
구체적으로는, 정지 단계에 요하는 시간을 ta, 인덱싱 단계에 요하는 시간을 tb로 하여, tb>ta를 만족하는 경우, 제어 장치(44)는 인덱싱 단계와 개시 단계를 병렬로 실시한다. 도 3의 (A), 도 3의 (B) 및 도 3의 (C)는, 인덱싱 단계와 개시 단계를 병렬로 실시하는 경우의 레이저 광선(L)의 궤적의 예를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 3의 (A), 도 3의 (B) 및 도 3의 (C)에 나타낸 바와 같이, 레이저 광선(L)의 궤적(T) 상의 점 P1에서 가공 단계가 종료하면, 정지 단계 및 인덱싱 단계가 동시에 개시된다. tb>ta를 만족하고 있는 경우, 인덱싱 단계보다 먼저 정지 단계가 종료하기 때문에, 정지 단계가 종료한 직후의 인덱싱 단계의 남는 시간은 tb-ta이다.
여기서, 개시 단계에 요하는 시간을 tc로 하면, tb-ta>tc를 만족하는 경우의 궤적(T)은 도 3의 (A)와 같다. 즉, 정지 단계가 점 P2에서 종료하고, 그 후의 임의의 점 P3에서 개시 단계가 개시된다. 즉, 점 P2와 점 P3의 사이에서는 인덱싱 단계만이 실시된다.
예컨대, 인덱싱 단계의 남는 시간이 tc와 같아지는 타이밍에 개시 단계를 개시하면, 도 3의 (A)에 나타낸 바와 같이, 인덱싱 단계는 점 P4에서 종료하고, 동시에 점 P5에서 개시 단계가 종료한다. 이와 같이, 가공 효율을 높이는 관점에서는, 인덱싱 단계의 남는 시간이 tc보다 짧아지지 않는 타이밍에 개시 단계를 개시하는 것이 바람직하다.
한편, tb-ta=tc를 만족하는 경우의 궤적(T)은 도 3의 (B)와 같다. 즉, 정지 단계가 점 P2에서 종료하고, 동시에 점 P3에서 개시 단계가 개시된다. 또한, 인덱싱 단계는 점 P4에서 종료하고, 동시에 점 P5에서 개시 단계가 종료한다.
또한, tb-ta<tc를 만족하는 경우의 궤적(T)은 도 3의 (C)와 같다. 이 경우에도, 정지 단계가 점 (P2)에서 종료하고, 동시에 점 P3에서 개시 단계가 개시된다. 한편, tb-ta<tc이기 때문에, 인덱싱 단계는 점 P4에서 먼저 종료한다. 그 후, 점 P5에서 개시 단계가 종료한다.
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치(2)에서는, 정지 단계에 요하는 시간 ta보다 인덱싱 단계에 요하는 시간 tb가 길어지는 경우에, 정지 단계와 인덱싱 단계를 동시에 개시하고, 정지 단계가 종료한 후의 인덱싱 단계의 남는 시간(tb-ta)을 이용하여 개시 단계를 실시하기 때문에, 정지 단계에 요하는 시간을 실질적으로 제로로 하여, 개시 단계에 요하는 시간을 실질적으로 단축할 수 있다.
즉, 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치(2)에서는, 정지 단계와 인덱싱 단계를 병렬로 실시하고, 또한, 인덱싱 단계와 개시 단계를 병렬로 실시하기 때문에, 다음 가공에까지 요하는 시간을 단축하여 가공 효율을 더욱 높일 수 있다.
또, 상기 실시형태에 따른 구성, 방법 등은, 본 발명의 목적으로 하는 범위를 일탈하지 않는 한 적절하게 변경하여 실시할 수 있다.
2 : 레이저 가공 장치
4 : 베이스
6 : 척테이블(유지 수단)
6a : 유지면
8 : 수평 이동 기구(가공 이송 수단, 인덱싱 이송 수단)
10 : Y축 가이드 레일
12 : Y축 이동 테이블
14 : Y축 볼나사
16 : Y축 펄스 모터
18 : X축 가이드 레일
20 : X축 이동 테이블
22 : X축 볼나사
24 : X축 펄스 모터
26 : 클램프
28 : 지지 구조
30 : 레이저 조사 유닛(레이저 조사 수단)
32 : 수직 이동 기구
34 : Z축 가이드 레일
36 : 지지 블록
38 : Z축 펄스 모터
40 : 지지 아암
42 : 카메라
44 : 제어 장치(제어 수단)
T : 궤적
P1, P2, P3, P4, P5 : 점

Claims (1)

  1. 레이저 광선을 조사하여 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치에 있어서,
    피가공물을 유지하는 유지 수단과,
    상기 유지 수단에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 조사 수단과,
    상기 유지 수단과 상기 레이저 조사 수단을 가공 이송 방향으로 상대적으로 이동시키는 가공 이송 수단과,
    상기 유지 수단과 상기 레이저 조사 수단을 인덱싱 이송 방향으로 상대적으로 이동시키는 인덱싱 이송 수단과,
    각 부의 움직임을 제어하는 제어 수단을 구비하고,
    상기 제어 수단은,
    상기 유지 수단에 대하여 상기 레이저 조사 수단을 상기 가공 이송 방향에 평행한 제1 방향으로 미리 정해진 속도로 이동시키면서, 상기 레이저 조사 수단으로부터 레이저 광선을 조사하여, 상기 유지 수단에 유지된 피가공물을 임의의 분할 예정 라인을 따라서 피가공물의 단부까지 가공하는 가공 단계와, 상기 가공 단계 이후, 상기 유지 수단에 대하여 상기 레이저 조사 수단을 정지시키는 정지 단계와, 상기 유지 수단과 상기 레이저 조사 수단을 상기 인덱싱 이송 방향으로 상대적으로 이동시켜, 상기 레이저 광선의 조사 위치를 다음에 가공하는 분할 예정 라인의 연장선상에 맞추는 인덱싱 단계와, 상기 정지 단계 이후, 상기 유지 수단에 대하여 상기 레이저 조사 수단을 상기 제1 방향과는 반대의 제2 방향으로 가속시켜, 상기 레이저 광선이 피가공물의 단부에 도달하기 전에 상기 미리 정해진 속도에 도달시키는 개시 단계를 실시할 때에,
    상기 정지 단계에 요하는 시간을 ta, 상기 인덱싱 단계에 요하는 시간을 tb로 하여, tb>ta인 경우, 상기 가공 단계 이후에 상기 정지 단계와 상기 인덱싱 단계를 동시에 개시하고, 상기 정지 단계가 종료한 이후에 상기 인덱싱 단계의 남는 시간(tb-ta)을 이용하여 상기 개시 단계를 실시하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6553940B2 (ja) * 2015-05-15 2019-07-31 株式会社ディスコ レーザー加工装置
CN108422114A (zh) * 2017-02-14 2018-08-21 武汉楚天工业激光设备有限公司 一种多轴联动焊接仪表夹具
CN107097033B (zh) * 2017-04-26 2019-11-01 西安建筑科技大学 一种90°弯管内壁堆焊变位装置
JP6844901B2 (ja) * 2017-05-26 2021-03-17 株式会社ディスコ レーザ加工装置及びレーザ加工方法
CN109249135A (zh) * 2017-07-14 2019-01-22 上海菲克苏工具有限公司 一种光纤激光打标机
JP6677706B2 (ja) * 2017-12-27 2020-04-08 ファナック株式会社 リンク情報生成装置、リンク情報生成方法及びリンク情報生成プログラム
JP6998231B2 (ja) * 2018-02-20 2022-01-18 株式会社ディスコ 加工装置
CN109093260A (zh) * 2018-10-13 2018-12-28 深圳市科斯福科技有限公司 治具及产品编码打印设备
CN109894739B (zh) * 2019-03-04 2024-04-09 无锡蓝智自动化科技有限公司 用于发动机气缸圈的全自动激光刻印装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000106340A (ja) * 1997-09-26 2000-04-11 Nikon Corp 露光装置及び走査露光方法、並びにステージ装置
KR20010030338A (ko) * 1999-09-08 2001-04-16 세키야 겐이치 절삭방법
US20030211756A1 (en) * 2002-01-30 2003-11-13 Shinichi Ito Film forming method, film forming apparatus, pattern forming method, and manufacturing method of semiconductor apparatus
KR20070001006A (ko) * 2005-06-28 2007-01-03 가부시기가이샤 디스코 레이저 가공장치
JP2008042032A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Sumitomo Heavy Ind Ltd ステージ駆動方法及び該方法を用いたレーザ加工装置
JP2012161799A (ja) 2011-02-03 2012-08-30 Disco Corp レーザー加工装置
CN103111763A (zh) * 2013-02-04 2013-05-22 福建省威诺数控有限公司 一种晶圆切割机床的运动路径的规划方法
CN103847244A (zh) * 2012-11-30 2014-06-11 Lts有限公司 用于控制激光图案化设备的台架的方法
KR20140121779A (ko) * 2013-04-08 2014-10-16 가부시기가이샤 디스코 원형 판형상물의 분할 방법

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000106340A (ja) * 1997-09-26 2000-04-11 Nikon Corp 露光装置及び走査露光方法、並びにステージ装置
KR20010030338A (ko) * 1999-09-08 2001-04-16 세키야 겐이치 절삭방법
US20030211756A1 (en) * 2002-01-30 2003-11-13 Shinichi Ito Film forming method, film forming apparatus, pattern forming method, and manufacturing method of semiconductor apparatus
KR20070001006A (ko) * 2005-06-28 2007-01-03 가부시기가이샤 디스코 레이저 가공장치
JP2008042032A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Sumitomo Heavy Ind Ltd ステージ駆動方法及び該方法を用いたレーザ加工装置
JP2012161799A (ja) 2011-02-03 2012-08-30 Disco Corp レーザー加工装置
CN103847244A (zh) * 2012-11-30 2014-06-11 Lts有限公司 用于控制激光图案化设备的台架的方法
CN103111763A (zh) * 2013-02-04 2013-05-22 福建省威诺数控有限公司 一种晶圆切割机床的运动路径的规划方法
KR20140121779A (ko) * 2013-04-08 2014-10-16 가부시기가이샤 디스코 원형 판형상물의 분할 방법

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